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Stato Avanzamento Attività commessa
Componenti molecolari, supramolecolari o macromolecolari con proprietà fotoniche ed optoelettroniche


  anni:  2005   2006   2008   2009   2010   2011   2012   2013   2014 

Stato di Avanzamento attività anno 2014

Previsione attività per l'anno 2014
Risultati conseguiti:
Lo sviluppo di tecniche ottiche che sfruttano le proprietà luminescenti dei complessi metallici di Ln(III) nel riconoscimento di interazioni specifiche può favorire la ricerca nel campo della sensoristica diagnostica e nello sviluppo di efficaci piattaforme teranostiche. A questo scopo sono state preparate e accuratamente identificate tre nuove sonde luminescenti altamente specifiche per sistemi cellulari che sovraesprimono recettori folato sulla loro membrana. Queste sono state progettate sfruttando l'introduzione di un complesso di Eu(III) luminescente (unità di labelling) su posizioni diverse dello scheletro dell'acido folico (unità di targeting). La bassa citotossicità di questi composti, unitamente ad elevati valori di uptake cellulare verso linee cellulari di cancro ovarico dimostrano l'efficacia dei composti preparati, che possono essere ulteriormente funzionalizzati con un agente terapeutico. Studi su complessi di Cu(II) di leganti aromatici bis-(beta-dichetonici) a stechiometria definita hanno condotto all'ottenimento di librerie dinamiche costituzionali. Queste strutture supramolecolari possono essere inoltre utilizzate per promuovere l'ossidazione di 1,3,5- triaza-7-fosfoadamantano in soluzioni areate. Sono proseguiti gli studi sulle proprietà elettrochemiluminescenti dei composti a base fluorenica e spirobifluorenica variamente sostituiti. L'introduzione di gruppi donatori (metili, metossili) o accettori (fluoro) sugli anelli aromatici dei sostituenti trifenilamminici in posizione 4 e 4', sulle molecole fluoreniche e spirobifluoreniche causa una variazione dell'emissione nella regione spettrale compresa tra il blu e il verde. I composti ottenuti mostrano un'efficienza quantica molto elevata sia in fluorescenza (tra 80 e 90%) che in elettrochemiluminescenza (valori pari a 3 volte il valore dello standard 9,10-difenilantracene). Tutti i composti risultano essere foto- ed elettrochimicamente molto stabili, aprendo prospettive verso l'applicazione di questi composti nel campo della sensoristica e del riconoscimento molecolare. Inoltre, in collaborazione con l'Università di Münster (Germania), sono stati preparati film sottili di molecule a base spirobifluorenica su vetro ed elettrodo trasparente (ITO). L'ottimizzazione del processo di crescita e la caratterizzazione dei film autoassemblati sono in fase di studio; dalle prime misure effettuate tramite microscopia a fluorescenza si è potuto verificare l'emissione di luce dovuta alla formazione della struttura supramolecolare. Per la preparazione di fotoanodi da impiegare nel fotosplitting dell'acqua, sono stati preparati due coloranti organici con strutture di tipo fluorenico e ciclopentaditiofenico e un complesso ciclometallato di Ir(III), da impiegare rispettivamente come fotosensibilizzatori e catalizzatore di ossidazione dell'acqua. Tutti i prodotti sono caratterizzati dalla presenza di un gruppo ancorante COOH per la funzionalizzazione di superfici di semiconduttori inorganici (fotoelettrodi di ematite). Sono in corso studi per valutare le caratteristiche funzionali dei fotoelettrodi ottenuti. I processi di trasferimento elettronico per risonanza (RET) tra i diversi coloranti rappresentano una possibilità interessante per migliorare le prestazioni di concentratori solari luminescenti. A questo scopo sono stati progettati e sintetizzati derivati dichetopirrolopirrolici con residui a struttura politiofenica ad emissione verso il rosso. Questi sono stati intercalati in opali polistirenici in modo da sfruttare le guide d'onda del materiale nel direzionare la radiazione emessa e/o. In collaborazione con il Dr. Stefano Caramori (Università di Ferrara) è stato portato a termine uno studio dettagliato delle proprietà elettrochimiche di Zn-ftalocianine miste recanti sostituenti alcossilici o perfluoroalcossilici e del loro comportamento come fotosensibilizzatori in celle DSSC. E' stata confermata l'esistenza di specifici effetti positivi legati alle caratteristiche antiaggreganti e schermanti dei sostituenti altamente fluorurati. Complessi di Zn-ftalocianine miste recanti sostituenti amminici sono state utilizzate come fotosensibilizzatori in celle DSSC con fotoanodi a base di ZnO messe a punto dal gruppo della Dr.ssa Isabella Concina (CNR-INO). Sotto l'effetto della radiazione solare, i nuovi coloranti si sono dimostrati in grado di iniettare elettroni nella banda di conduzione di ZnO. In collaborazione col prof. F. Fungo, Università di Rio Cuarto, Argentina sono state individuate le condizioni sperimentali per l'elettropolimerizzazione di derivati spirociclopentaditiofenici recanti residui trifenilamminici e dicianovinilenici. I film polimerici ottenuti sono in grado di assorbire radiazioni luminose in una vasta regione dello spettro visibile generando stati di separazione di carica fotoindotti. Questo risultato è promettente in vista dell'applicazione dei film polimerici così ottenuti come strati fotoattivi in celle fotovoltaiche puramente organiche.
Risorse strumentali:
Sono qui riportate le apparecchiature più significative. Spettrofotometro IR Agilent Cary 630, anno di acquisizione 2012; HPLC semipreparativo Agilent 1200 Series munito di diode array detector (DAD) e Evaporative Light Scattering Detector (ELSD), anno di acquisizione 2010; Spettrometro NMR Avance Bruker 400 MHz dotato di High-Resolution Magic Angle Spinning (HR-MAS) probe per la caratterizzazione strutturale di molecole organiche agganciate su superfici solide ed in particolare sulla superficie di nanoparticelle di varia natura e funzionalità, anno di acquisizione 2009; Spettrofotometro UV-visibile Nicolet Evolution 500 Thermo Electron Corporation, anno di acquisizione 2005; Spettrometro NMR Avance Bruker 400 MHz munito di autocampionatore, anno di acquisizione 2004.
 
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